受迫振动非线性特性的教学拓展

受迫振动在大学物理和大学物理实验中均是重点教学内容,为了使学生更加深入理解受迫振动的非线性特性,本文基于波耳共振仪所涉及的非线性因素和实验数据,对受迫振动方程进行非线性修正,利用数值分析探讨其非线性特性.通过引入硬弹簧型杜芬方程,探讨系统由周期性运动进入混沌状态的演化,将受迫振动中相对稳定的平衡点与奇异吸引子进行类比,...     

受迫振动的能量共振

通过对受迫振动系统的功能，势能和总能量的分析，推证了受迫振动系统能量共振的频率，并对其结果进行了分析讨论。     

受迫振动中的能量转换

振动系统在周期性的策动力F=F0cosωt的作用下,其稳态受迫振动为x=Acos(ωt ),和无阻尼自由振动位移变化完全一样,但是系统的总能量一般并不守恒,动能和势能在一个周期内的平均值Ek和Ep一般也不相等,为什么会有这种情况呢?受迫振动的能量转换是如何发生的呢?下面我们以弹簧振子的受迫振动为例来说明这个问题. 设一弹簧振子在策动力F=F0cosωt的作用下作稳态受迫振动.弹簧振子重物的质量为m,运动中所受阻力为-γυ,弹簧的倔强系数为k,其运动微分方程为其中:大家知道,方程(l)的稳态解为上式中稳态受迫振动初相。随策动力频率。变化情况见图…     

受迫振动的演示

由于受迫振动比简谐振动和阻尼振动更为复杂。因此要使学生在定性方面清楚地了解受迫振动,显然为一难题;但如果能讲好这一节,对讲共振那就方便得多,因为共振是受迫振动的一个特例。在讲受迫振动时,首先要使学生认识具有“周期性变化的策动力”这一概念。教     

利用线性变换方法求解稳态受迫振动

物体的受迫振动是大学物理力学部分基础且重要的内容.受迫振动在一定时间后会达到稳定状态,而该稳态下受迫振动方程的解是理解后续课程内容——共振现象的基础,具有重要的意义.本文利用线性变换方法详细求解受迫振动稳态解,相比于常规解析法,更加简洁和直观,且有助于学生深入理解线性代数在解决物理问题中的应用.     

用旋转矢量法求受迫振动的振幅和初相

根据受迫振动的动力学方程和运动学方程,利用旋转矢量法求受迫振动的振幅和初相.     

受迫振动系统的构建与测量

利用计算机实测设备构建受迫振动系统,并实时测量了受迫振动系统的幅频和相频曲线,测量简单,结果准确.     

A2B模型阻尼受迫振动方程组的通解

导出了A2B模型阻尼受迫振动方程组的通解,并讨论其算例和图像.     

三原子分子受迫振动模式研究

文章在分析刚性三原子分子动力学系统受迫振动模式的基础上,提出了三原子分子动力学系统在外力作用下的受迫振动模式.     

对一道共振习题引发问题的探讨

从一道关于受迫振动与共振的习题疑问出发,探讨了单摆受迫振动的振幅与质量、驱动力频率、固有频率的关系.     

波尔受迫振动下波尔摆稳定的实验判据

给出波尔受迫振动下波尔摆稳定时的实验判据,给出受迫振动达到近似稳定振动时间估计值。讨论该实验所涉及的物理知识。     

自制受迫振动与共振演示探究仪

教材手摇式受迫振动与手动共振实验装置稳定性差,演示的实验现象不直观且不连续,均未达到定量探究.针对装置和实验现象的不足,制作了受迫振动与共振演示探究仪,该装置能直观演示阻尼振动、受迫振动和共振现象;借助Tracker、Origin和Pr视频软件的辅助能更高效率地实现可视化教学.     

受迫振动演示实验装置

本文叙述用示波器显示来演示受迫振动的实验装置，可直观地向学生展示受迫振动的幅频特性和相频特性。     

受迫振动的研究

中学物理教科书在介绍受迫振动时有两句很重要的话:“物体做受迫振动的频率等于策动力的频率,而跟物体的固有频率无关。”“在受迫振动中,策动力的频率跟物体的固有频率相等时振幅最大,叫共振。”为帮助学生理解这两句话的含义,我们设计了这个实验。     

受迫振动实验中几个问题的探讨

就受迫振动实验中振动系统半宽带、品质因素及稳定受迫振动强迫力与阻力做功进行研究和探讨。     

非线性系统受迫振动的周期解

理论上采用近似法求解,并用数学软件作图,分析和讨论了单摆自由振动的非等时性以及非线性受迫振动周期解与线性受迫振动稳态解的重要差别．     

受迫振动仪光控打火电路的改进

受迫振动仪是用来进行研究物体振动特性实验的必不可少的仪器.学生用它测试受迫振动的物体的幅频特性,相频特性,从而加深对振动理论的理解.我校近年来实验中所使用的受迫振动仪为南京师范学院生产的 GZY-1型共振仪.仪器的原光控打火电路易出故障且不易检修,影响了教学.为了减少仪器的故障率和     

A2B模型的受迫振动模式研究

求解了三原子分子构架系统,即A2B动力学模型的受迫振动方程组,运用Maple程序分析了它的算例的振动图像,提出了A2B模型的受迫振动模式.     

受迫振动与共振实验的创新设计

利用变频器、同步电动机和磁性书写板来改进受迫振动与共振演示实验装置.本装置可以用来定量演示受迫振动,还可以用来研究共振的发生条件及描绘共振曲线.     

受迫振动

前言为了帮助学生形象地了解受迫振动,我们设计制造了这个受迫振动仪。它能演示共振现象,诸如共振时位移落后强迫力π/2,共振时强迫力对振子作正功等各种现象;也能通过测量作共振曲线。整个实验过程直观,能达到形象化教学的目的。仪器简述受迫振动仪是由弹簧振子和简谐振动发生器配合在一起构成的,如图1所示。AE是一